تقاضای جهانی برای باتری‌های لیتیوم-یون به شدت افزایش یافته است، اما همراه با افزایش هزینه‌ها و کاهش مواد مورد نیاز است. پیش‌بینی عملکرد و تخریب باتری‌های لیتیوم-یون به دلیل پیچیدگی سیستم الکتروشیمیایی داخل سلول، که بستگی به شیمی سلول، دما، نرخ چرخه، پنجره ولتاژی عملیاتی، و طراحی فیزیکی دارد، چالشی مداوم بوده است. تا کنون تنها راه تعیین عمر چرخه باتری انجام آزمون‌های زمان واقعی گسترده است. معایب این مسیر شامل سرعت سریع نوآوری که باتری‌ها در آزمون‌ها به دست می‌آورند و از تست خارج می‌شوند، را قدرتمندی.

همکاری‌ای تازه توسط NOVONIX و شرکت فرعی الفابت، SandboxAQ، با بهره‌گیری از نرم‌افزار شبیه‌سازی شیمیایی مبتنی بر هوش مصنوعی SandboxAQ و فناوری Ultra-High Precision Coulometry (UHPC) شرکت NOVONIX، تازه اعلام شده است. توانایی‌های افزوده داده و تجزیه و تحلیل این همکاری تجهیزات آزمون UHPC شرکت NOVONIX، پروتوتایپ‌سازی R&D و خدمات آزمون را تکمیل می‌کند تا اطلاعات قابل اجرا را به سرعت ارائه دهد. پیش‌بینی دقیق عمر سلول با استفاده از آزمون‌های UHPC با ظرفیت بالا در مدت زمان کوتاه و با مدل‌های هوش مصنوعی پیشرفته، نوآوری در شیمی باتری‌های جدید را شتاب می‌دهد.

این همکاری، اولین تلاش SandboxAQ در زمینه علم مواد مبتنی بر کوانتوم است. به گفته آنگ شیائو، رهبر فنی کاربرد AQ در SandboxAQ، “توانایی ایجاد دوقلوهای دیجیتالی از ترکیب‌های شیمیایی و شبیه‌سازی و مشاهده سریع تعاملات و خصوصیات شیمیایی آن‌ها در سطح مولکولی، فرصت‌های عظیمی برای دانشمندان و محققان برای ایجاد مواد نسل بعدی برای استفاده در طیف گسترده‌ای از صنایع و موارد مصرف ایجاد می‌کند.”

شیائو توضیح داد که “SandboxAQ تاریخچه‌ای در توسعه استراتژی‌های بسیار موثر برای افزایش مقیاس شبیه‌سازی‌های شیمیایی کوانتومی دارد که از ابزارهایی مانند جبر خطی مقیاس بزرگ با TPUs، نتایج DFT مقیاس بزرگ و روش Post-Hartree-Fock به نام DMRG، به اندازه‌گیری بی‌نظیر افزایش یافته است. این ابزارها پایه‌ای برای مجموعه‌ای از راهکارها فراهم می‌کنند که دقت محاسبات مکانیکی کوانتومی را با سرعت و قدرت هوش مصنوعی ترکیب کرده و بر روی سخت‌افزارهای محاسبات کلاسیکی اجرا می‌شوند.”

هرچند تقاضای جهانی برای خودروهای الکتریکی (EVs) در حال افزایش قابل توجهی است، اما زیرساخت‌های شارژ آنها همگام نشده‌اند. تولیدکنندگان EV نیاز به باتری‌هایی دارند که عمر طولانی‌تری داشته باشند، قدرتمند، کارآمد، مقاوم، و سبک‌تر باشند و خودروهای محبوب‌تری را برای استفاده مصرفی و تجاری ارائه دهند.

آنگ شیائو گفت: “تقاضا در صنعت الکترونیک برای باتری‌های کوچکتر، قدرتمندتر، با عمر طولانی‌تر، مقاوم و دوستدار محیط‌زیست برای استفاده در تلفن‌های همراه، دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل و دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) بسیار بزرگ است. “پیشرفت‌ها در علم مواد به تولیدکنندگان باتری کمک خواهد کرد تا فرمول‌های شیمیایی خود را برای قدرت، عمر مفید و عملکرد بیشتر بهبود دهند. این به آنها کمک خواهد کرد تا باتری‌های کوچک‌تری طراحی کنند و مواد جدیدی را شناسایی یا ایجاد کنند تا از وابستگی به کبالت یا لیتیوم، که محدودیت تامین دارند و استخراج یا تهیه‌شان دشوار است، کاسته شود.”

منتظر است که فناوری‌های مدل‌سازی پیش‌بینی SandboxAQ و تخصص برجسته NOVONIX، قابلیت صنعت باتری را در اتخاذ تصمیمات آگاهانه در مورد شیمی‌ها، فرآیندها، سلول‌ها و فناوری‌ها در هر مرحله از تحقیقات و تولید بهبود خواهند داد. انتظار می‌رود که مدل‌ها به عنوان محصولات و خدمات داده‌ای حداقل از نصف اول سال 2024 استفاده شوند. برای اطلاعات بیشتر، می‌توانید به اطلاعات اضافی در اینجا مراجعه کنید.

Never miss breaking news – sign up now to be notified!